モーターユニットとは

運動単位は、1つのアルファ運動ニューロンとそれが刺激するすべての筋線維で構成されます。 人体には平均で250,000,000個の筋肉細胞と約420,000個の運動ニューロンが含まれているため、一般に運動ユニットは単一の運動ニューロンと多くの筋肉繊維のペアで構成されます。 筋力トレーニングでは、初心者が見た初期の筋力向上は、筋肉繊維のサイズや数の増加ではなく、以前は休眠していた運動単位の活性化であることがよくあります。

運動ニューロンは、中枢神経系と筋肉の間を走る特殊なタイプの神経細胞です。 ニューロンは通常、細胞体（軸索）と樹状突起で構成されています。 ニューロンが木として見られる場合、軸索は幹に似ており、樹状突起は枝に似ています。 通常、脳内で見つかったニューロンの軸索は比較的短いですが、運動ユニットの一部であるニューロンは、体の筋肉に接続する必要があるため、脊髄を通り抜けて関連する筋線維に向かって伸びる細長い軸索を持っています。 各筋線維は特定の樹状突起に接続されており、樹状突起を介して中枢神経系と筋線維の間でメッセージが中継されます。

筋肉繊維は細長い細胞であり、特定の筋肉の機能を果たすために特殊化されています。 これは、心臓の心筋、多くの内臓の内層を構成する平滑筋、および骨格筋に当てはまります。 ただし、骨格筋のみが意識的に制御されています。 筋肉繊維のサイズと形状はその機能に依存しており、平滑筋細胞は平らでタイル状です。 長くてロープのような骨格筋細胞; 他の2つの特性を備えた心筋細胞。

通常、単一の筋肉は、一緒に動作する多数のモーターユニットで構成され、 モータープールとして知られています 。 中枢神経系が筋肉の収縮を必要とする場合、電気信号が運動ニューロンに沿って送信され、筋肉繊維の収縮を刺激します。 通常、各収縮の後に筋線維の短い弛緩が続き、このパターンは単収縮として知られる波のようなパターンで繰り返されます。 骨格筋線維は、収縮と弛緩が発生するのに必要な時間の長さに応じて、遅い単収縮線維と速い単収縮線維に分けることができます。 遅い単収縮筋線維は持久力に関連し、一方、速い単収縮筋線維は力に関連しています。

個人は、筋繊維のいずれかのタイプまたは他のタイプ、またはその2つの組み合わせが優勢である場合があります。 運動単位内のすべての筋線維は単一のタイプであり、速いけいれんまたは遅いけいれんのいずれかを意味します。 これには、太ももの大きな大腿四頭筋のように最大1,000本、または目の動きを制御する筋肉など、高度な精度が必要な運動単位で見られる10本未満の筋肉繊維が含まれる場合があります。

収縮すると、最小の運動単位、つまり筋肉線維が最も少ない運動単位が通常最初に活性化されます。 収縮が進行すると、より大きな運動単位が作用します。 効率的な筋肉の収縮は、筋肉内の運動単位が効果的に一緒に働くことに依存しています。 定期的な身体トレーニングにより、この種の調整が容易になります。

時折、モーターユニットが一連の急速な収縮刺激を受け、モータープールが各単収縮の弛緩期に入る時間がないようになります。 これが発生すると、 テタニック収縮と呼ばれる最大収縮状態に達することがあります。 自然のけいれんよりも著しく強い、強直性収縮は、病気や薬物の副作用などの多くの原因から生じます。 この現象のよく知られている理由の1つは、破傷風の感染に関連しています。